Verrassing! Bizarre dwergplaneet Haumea heeft ringen

SUMMERLAND KEY, Fla. - NASA-functionarissen rapporteren bemoedigende resultaten van een experiment waarin kunstmatige intelligentiesoftware wordt gebruikt om de grondoorzaken van gesimuleerde technische storingen aan boord van de Earth Observing-1-beeldvormingssatelliet van het bureau te bepalen.

De software, Livingstone genaamd, is ontwikkeld door computerwetenschappers van Ames Research Center in Californië. Het Ames-team noemde de software na de 19e eeuwse ontdekkingsreiziger en arts David Livingstone. De versie die wordt getest op Earth Observing-1, of EO-1, is een krachtigere versie van de Livingstone-software die in 1999 voor het eerst met succes werd getest op NASA's Deep Space 1-ruimtevaartuig.

De ontwerpers van Livingstone zijn ervan overtuigd dat kunstmatige intelligentiesoftware de beste manier is om technische ongelukken te voorkomen tijdens toekomstige robot- of menselijke missies in de ruimte. Continue communicatie met de Aarde is onmogelijk op deze missies als gevolg van signaalverhuizingsvertragingen en planetaire obstructies. Ruimtevaartuigen moeten daarom zelf een diagnose stellen van technische storingen en indien mogelijk een oplossing vinden, aldus leden van het Livingstone-team.

Het verlies van het ruimtevaartuig Mars Polar Lander van NASA in 1999 is een goed voorbeeld van het soort mislukking dat ooit door Livingstone-achtige software zou kunnen worden voorkomen, zei Sandra Hayden, projectmanager voor het Livingstone-experiment in Ames.

De Mars Polar Lander zou zijn neergestort toen de sensoren aan boord de inzet van de landingspoten verwaarloosden voor daadwerkelijke landing op het oppervlak van Mars, zei ze. Het ruimtevaartuig zette zijn motor vroegtijdig uit en dook naar de oppervlakte.

"De motor was uitgeschakeld, maar de hoogtemeter zou hebben aangetoond dat je nog steeds op een hoogte was, iets als Livingstone had dat conflict kunnen diagnosticeren," zei Hayden.

In het beste geval zou de computer van het vaartuig de motor hebben laten draaien en de dag hebben gered, zei ze.

Over het algemeen denken NASA-functionarissen dat een grotere autonomie van het ruimtevaartuig de weg vrijmaakt voor nieuwe soorten missies en tegelijkertijd tijd en geld bespaart.

Het $ 500.000 Livingstone EO-1-experiment is het nieuwste in een reeks demonstraties van kunstmatige intelligentiesoftware aan boord van dat ruimtevaartuig. In een ander voorbeeld testte NASA met succes software die EO-1 in staat stelde Antarctica's Mount Erebus met een warmtegevoelige camera te scannen en zich autonoom op het meest interessante kenmerk te richten: een lavapool op de top.

EO-1 werd gebouwd onder NASA's New Millennium technologieontwikkeling en testprogramma en gelanceerd in november 2000. In 2002 kondigde NASA aan dat het de missie zou verlengen, en EO-1 is sindsdien "een testbed geworden voor het evalueren van autonome procedures", zei Bryant Cramer, EO-1 programmamanager bij het Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Md.

Het Livingstone-experiment is niet zo uitdagend als het monitoren van alle kritieke systemen aan boord van een operationeel ruimtevaartuig, erkende Hayden. Voor het EO-1-experiment richtte het Ames-team zich uitsluitend op het beeldvormingssysteem van de satelliet, zei Hayden.

Een belangrijk kenmerk van de software is de "reasoner" -functie, waarmee het de voorspelde prestaties van de systemen van een ruimtevaartuig kan vergelijken op basis van metingen van monitoren aan boord. Tegenstrijdigheden tussen de voorspelde en werkelijke prestaties van de systemen worden gebruikt om de grondoorzaken van technische storingen te identificeren, legde Hayden uit.

Voor het EO-1-experiment kreeg de software een gedetailleerd computercodemodel van de twee camera's van het ruimtevaartuig, zei Hayden. Livingstone-software kan modellen van verschillende ruimtevaartsystemen accepteren, merkte ze op.

De software werd vervolgens geüpload naar het omringende EO-1-vaartuig vanuit een controlecentrum op Goddard.

In de afgelopen paar weken hebben Hayden en haar collega's een reeks nepgegevensgegevens aan Livingstone gegeven om problemen met de EO-1-camera's te simuleren. Vanaf midden oktober had het Ames-team 14 van de 15 geplande faalscenario's doorlopen en Livingstone presteerde 'erg goed', aldus Hayden.

In een van de interessantere tests stelde de Livingstone-software correct vast dat een camerabehuizing niet kon worden geopend.

Voorafgaand aan de orbitale demonstraties, liepen ingenieurs generale repetities op de grond met behulp van een gecomputeriseerd testbed. "We zijn blij dat we dezelfde resultaten zagen als in de testbank", aldus Hayden.

Het definitieve faalscenario zal halverwege oktober worden getest, maar het Ames-team zal tot en met december Livingstone aan boord van EO-1 blijven gebruiken. "We willen Livingstone voor langere tijd gebruiken, wat belangrijk is omdat het laat zien dat het volwassen genoeg is om als vluchtsoftware te draaien." We zullen laten zien dat we rustig kunnen rennen op de achtergrond zonder de normale werking van het ruimtevaartuig, "zei Hayden.

Livingstone is een kandidaat om te dienen als de gezondheidsmonitoringsoftware voor het robotachtige Jupiter Icy Moons Orbiter-ruimtevaartuig, dat 40 dagen lang zonder contact met de aarde moet werken, zei Serdar Ucken, technisch leider voor detectiesystemen bij Ames.

In de nabije toekomst hoopt het Ames-team managers van het internationale ruimtestation te overtuigen om Livingstone in te zetten als middel om snel apparatuurproblemen te diagnosticeren.

"Op het ruimtestation vandaag duurt het letterlijk uren om de onderliggende oorzaken van storingen te achterhalen," zei Ucken.